13900

بررسي مطالعات اخير در زمينه كاتاليست هاي مورد استفاده در توليد گاز طبيعي سنتزي با هيدروژناسيون دي اكسيد كربن

1402

مهران رضائي

-

وابستگي زياد به سوخت‌هاي فسيلي با انتشار گسترده گازهاي گلخانه‌اي انساني (GHGs) به اتمسفر، عمدتاً به شكل دي‌اكسيد كربن (CO2) همراه است. اين امر باعث گرم شدن كره زمين، تغييرات آب و هوا و ساير نگراني هاي زيست محيطي شده است چگونگي كاهش موثر انتشار دي اكسيد كربن بيش از پيش مورد توجه محققان در سراسر جهان قرار گرفته است. . تبديل CO2 به CH4 توسط واكنش شيميايي، متاناسيون CO2، بدون شك روشي موثر براي استفاده هوشمندانه از CO2 است. CH4 توليد شده، مي تواند به عنوان گاز طبيعي مصنوعي (SNG) استفاده شود و سوختي كارآمد براي توليد صنعتي فراهم كند. نويد حل مشكل فزاينده عرضه و تقاضاي گاز طبيعي را مي دهد. در چند دهه اخير، مطالعات براي بررسي متاناسيون CO2 در انواع مختلف سيستم هاي كاتاليزوري براي توليد SNG مورد بررسي قرار گرفته است. از منظر ترموديناميكي، هنوز هم مي توان با كاهش دما، بازده كاتاليزوري را افزايش داد، در حالي كه همزمان با كاهش اثر واكنش هاي جانبي متعدد، بازده و گزينش پذيري متان را افزايش داد. صرف نظر از واكنش متاناسيون CO2 كه از نظر ترموديناميكي مورد علاقه است ، حضور يك كاتاليزور براي دستيابي به سرعت واكنش و گزينش پذيري قابل قبول ضروري است. يك كاتاليزور مناسب و فعال به دليل ماهيت بي اثر شيميايي CO2 ضروري است. فلزات نجيب در دماي پايين فعاليت و پايداري بالايي دارند. Ru يكي از فعال‌ترين و انتخابي‌ترين كاتاليزورها براي واكنش‌هاي متاناسيون است كه در در دماي پايين كار مي‌كند. كاتاليزورهاي مبتني بر Ni به دليل عملكرد كاتاليزوري رضايت بخش، در دسترس بودن آسان و هزينه كم، بيشترين استفاده را براي متاناسيون CO2 دارند. با اين حال، كاتاليزورهاي مبتني بر نيكل در دماي بالاتر در مقايسه با كاتاليزورهاي مبتني بر فلزات نجيب فعال هستند. گرچه كاتاليزورهاي مبتني بر فلز به موفقيت هايي براي ارتقاي متاناسيون CO2 دست يافته اند. هنوز راه زيادي براي در دسترس بودن تجاري و اجراي آن در مقياس صنعتي وجود دارد. بر اساس مزيت فعاليت كاتاليزورهاي تك فلزي، كاتاليزورهاي دو فلزي يا كاتاليزورهاي چند فلزي براي عبور از محدوديت ها توسعه داده شدند. در سال هاي اخير، بيشتر و بيشتر مطالعات تجربي بر روي كاتاليزورهاي دو فلزي بوده است. ورود فلز دوم به سطح كاتاليزور تك فلزي به طور كامل باعث تغيير شكل الكترونيكي و هندسي مي شود.ساختار كاتاليزورها برهمكنش فلزات در كاتاليزورهاي چند فلزي به شدت خواص فيزيكي و شيميايي فلزات را تغيير مي دهد.

9/23/2024 12:00:00 AM

84170

1403/07/22

Review of recent studies in the field of catalysts used in the production of synthetic natural gas by hydrogenation of carbon dioxide

گاز سنتز طبيعي ، CO2 ، فرايند متانيشن ، كاتاليست نيكل و روتينيوم

synthesis Natural gas, CO2, methanation process, nickel and ruthenium catalyst